commit to user
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK FENOL
DARI KUMENA HIDROPEROKSIDA
KAPASITAS 50.000 TON / TAHUN
Oleh :
SIGIT HENDRAWAN I 0505049
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
pe
rp
ust
aka
an
.u
ns.
ac.
id
dig
ilib
.u
ns.
ac.
id
commit to user
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya, penulis
akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan
Pabrik Fenol dari Kumena Hidroperoksida Kapasitas 50.000 Ton/Tahun”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa
dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1.
Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang senantiasa
diberikan tanpa kenal lelah.
2.
Bregas S.T. Sembodo, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I dan Wusana Agung
Wibowo, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam
penulisan tugas akhir.
3.
Endang Kwartiningsih, S.T., M.T. selaku pembimbing akademik.
4.
Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS.
5.
Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya.
6.
Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh karena itu,
penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas
akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.
Surakarta, April 2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
DAFTAR ISI
Halaman Judul i
Halaman Pengesahan ii
Kata Pengantar iii
Daftar Isi iv
Daftar Tabel vii
Daftar Gambar ix
Intisari x
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik 1
1.2 Kapasitas Pabrik 2
1.3 Lokasi Pabrik 5
1.4 Tinjauan Pustaka 7
BAB II DESKRIPSI PROSES 15
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 15
2.2 Konsep Proses 17
2.3 Diagram Alir Proses 23
2.4 Deskripsi Proses 25
2.5 Neraca Massa dan Neraca Panas 27
commit to user
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1 Spesifikasi Reaktor 37
3.2 Spesifikasi Menara Destilasi 38
3.3 Spesifikasi Decanter 42
3.4 Spesifikasi Tangki Penyimpan 42
3.5 Spesifikasi Akumulator 43
3.5 Spesifikasi Kondenser 47
3.6 Spesifikasi Reboiler 50
3.7 Spesifikasi Heat Exchanger 53
3.8 Spesifikasi Pompa 56
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 64
4.1 Unit Pendukung Proses 64
4.2 Laboratorium 84
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 88
5.1 Bentuk Perusahaan 88
5.2 Struktur Organisasi 89
5.3 Tugas dan Wewenang 91
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan 54
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah 102
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji 103
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
BAB VI ANALISA EKONOMI 108
6.1 Dasar Perhitungan 108
6.2 Penafsiran Harga Peralatan 109
6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI) 111
6.4 Penentuan Total Manufacturing Cost (TMC) 113
6.5 Penentuan Total Production Cost (TPC) 115
6.6 Profitability 116
6.7 Analisa Kelayakan 116
BAB VII KESIMPULAN 122
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Lampiran A Data Sifat Fisis Bahan
Lampiran B Neraca Massa
Lampiran C Neraca Panas
commit to user
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kebutuhan Phenol di Indonesia 2
Tabel 1.2 Kapasitas Pabrik Phenol yang telah Beroperasi 4
Tabel 2.1 Harga ∆Hof untuk Beberapa Komponen 20
Tabel 2.2 Harga ∆Go untuk Beberapa Komponen 22
Tabel 2.3 Neraca Massa Reaktor 27
Tabel 2.4 Neraca Massa Menara Destilasi I 27
Tabel 2.5 Neraca Massa Menara Destilasi II 28
Tabel 2.6 Neraca Massa Menara Destilasi III 28
Table 2.7 Neraca Massa Dekater 30
Tabel 2.8 Neraca Massa Menara Destilasi IV 29
Tabel 2.9 Neraca Massa Menara Destilasi V 29
Tabel 2.10 Neraca Massa Menara Destilasi VI 30
Tabel 2.11 Neraca Panas Reaktor 30
Tabel 2.12 Neraca Panas Menara Destilasi I 30
Tabel 2.13 Neraca Panas Menara Destilasi II 31
Tabel 2.14 Neraca Panas Menara Destilasi III 31
Tabel 2.15 Neraca Panas Dekanter 31
Tabel 2.16 Neraca Panas Menara Distilasi IV 31
Tabel 2.17 Neraca Panas Menara Distilasi V 32
Tabel 2.18 Neraca Panas Menara Distilasi VI 32
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
Tabel 3.2 Spesifikasi Menara Destilasi 38
Tabel 3.3 Spesifikasi Decanter 42
Tabel 3.4 Spesifikasi Tangki Penyimpanan 42
Tabel 3.5 Spesifikasi Akumulator 45
Tabel 3.6 Spesifikasi Kondensor 47
Tabel 3.7 Spesifikasi Reboiler 50
Tabel 3.8 Spesifikasi Heat Exchanger 53
Tabel 3.9 Spesifilasi Pompa 56
Tabel 3.10 Spesifikasi Kompresor 63
Tabel 4.1 Kebutuhan Air Untuk Steam 66
Tabel 4.2 Total Kebutuhan Air Sungai 72
Tabel 4.3 Kebutuhan Listrik Untuk Keperluan Proses dan Utilitas 74
Tabel 4.4 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan 76
Tabel 4.5 Total Kebutuhan Listrik Pabrik 77
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift Operasi 101
Tabel 5.2 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan 105
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat 109
Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment 112
Tabel 6.3 Working Capital Investment 113
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost 114
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost 114
Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost 115
commit to user
Tabel 6.8 ROI minimal yang Dapat Diterima 117
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik Perkiraan Kebutuhan Phenol di Indonesia 3
Gambar 1.2 Lokasi Pendirian Pabrik Phenol 6
Gambar 1.3 Reaksi oksidasi kumena 11
Gambar 1.4 Dekomposisi kumena hidroperoksida 14
Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif 23
Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif 24
Gambar 2.3 Tata Letak Pabrik 34
Gambar 2.4 Tata Letak Peralatan Pabrik 36
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai 71
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Perusahaan 91
Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index 110
commit to user
INTISARI
Sigit Hendrawan, Valentino Adhi Nugroho, 2013, Prarancangan Pabrik Fenol Dengan Dekomposisi Kumena Hidroperiksida Kapasitas 50.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Pada era kemajuan teknologi dalam berbagai bidang pembangunan yang berjalan pesat, maka diperlukan beberapa macam sarana dan prasarana untuk era persaingan bebas. Salah satu prospek pembangunan masa depan adalah membangun pabrik yang mempunyai daya saing dengan pabrik luar negeri. Salah satunya dengan mendirikan pabrik Fenol dengan bahan baku Kumena Hidroperoksida dengan kapasitas 50.000 ton / tahun direncanakan beroperasi selama 330 hari per tahun. Pabrik fenol ini akan didirikan di desa Roomo, kecamatan Manyar, kabupaten Gresik, Jawa Timur.
Proses pembuatan Fenol dilakukan dalam reaktor Batch. Reaksi berlangsung pada fase cair–cair, irreversible, eksotermis, isothermal, non adiabatis pada suhu umpan 65oC dan tekanan 2 atm. Produk keluar reaktor dialirkan menuju Menara Distilasi (DC-01) untuk memisahkan antara Aseton dengan Fenol. Hasil atas menara 01) dialirkan menuju Menara Distilasi (DC-02) untuk mengambil produk aseton. Hasil bawah menara diumpankan ke Menara Distilasi (DC-03), untuk memisahkan asam sulfat. Hasil atasnya diumpankan ke Dekanter (FL-01) untuk memisahkan fase berat dan fase ringan, sedangkan hasil bawah menara di-recycle ke Reaktor. Fase ringan dari Dekanter (D-01) dikirim ke IPAL, sedangkan fase berat dialirkan menuju Menara Distilasi (DC-04), untuk memisahakan kumena dengan fenol. Hasil atas menara (DC-04) dialirkan menuju Menara Distilasi (DC-06), untuk memisahkan kumena dengan CHP dan untuk memurnikan kumena sebesar 99,99% untuk dijual kembali. Hasil bawah menara (DC-04) dialirkan menuju Menara Distilasi (DC-05), untuk memisahkan dan mengambil produk utama berupa fenol sebesar 99,99% dan 0,01% CHP yang merupakan hasil bawah menara yang selanjutnya dialirkan menuju tangki penyimpanan (ST-05), sedangkan hasil atas menara di-recycle ke Reaktor. Unit pendukung proses pabrik meliputi unit pengadaan air, steam, udara tekan, tenaga listrik. Kebutuhan air untuk umpan boiler, air konsumsi, dan sanitasi diperoleh dari air sungai , sedangkan untuk steam diperoleh dari boiler dengan suhu 550 oC dan tekanan 37,22 atm. Untuk kebutuhan listrik diperoleh dari generator dan dari PLN sebagai cadangan.
Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Jumlah karyawan keseluruhan adalah 200 orang.
